В России запатентовали устройство для получения ультрахолодных нейтронов

Патент на изобретение «Устройство для получения ультрахолодных нейтронов» получен Объединенным институтом ядерных исследований (ОИЯИ), 19 мая сообщает пресс-служба института со ссылкой на отдел инноваций и интеллектуальной собственности ОИЯИ.

Автором данного изобретения является старший научный сотрудник лаборатории ядерных проблем (ЛЯП) ОИЯИ Сергей Доля.

Ультрахолодными нейтронами (УХН) называются нейтроны с энергиями менее 10–7 эВ и длинами волн де Бройля в пределах 50–100 нм, что значительно больше размеров атома. В отличие от нейтронов других энергий, которые быстро рассеиваются в окружающем веществе, УХН отражаются от поверхностей из определенных материалов под любым углом падения. Это их свойство широко используется в исследованиях по физике элементарных частиц и фундаментальных взаимодействий.

Многие известные устройства для получения ультрахолодных нейтронов не могут обеспечить высокий поток частиц из-за больших потерь на выходе.

Новое изобретение решает эту задачу, предлагая управлять пучками нейтронов с помощью движущихся возвратно-поступательно отражателей — движущейся зеркальной слоистой структуры, которая представляет собой систему следующих друг за другом периодических структур с уменьшающимся пространственным периодом по направлению вглубь структуры от ее поверхности.

Отражатели изготавливаются из никеля и титана или композита никель-титан на подложке.

Разработан также вариант исполнения отражателя, который шарнирно, с возможностью вращения вокруг своей оси, присоединен к кронштейну, расположенному на поршне. Также отражатели нейтронов могут иметь параболическую поверхность.

Все эти конструкции обеспечивают значительное (на два порядка) увеличение температуры, до которой необходимо охлаждать нейтроны в замедлителе, что существенно экономит затраты энергии на охлаждение.